JP2003321202A - Hydrogen storage/supply system - Google Patents

Hydrogen storage/supply system

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JP2003321202A
JP2003321202A JP2002126073A JP2002126073A JP2003321202A JP 2003321202 A JP2003321202 A JP 2003321202A JP 2002126073 A JP2002126073 A JP 2002126073A JP 2002126073 A JP2002126073 A JP 2002126073A JP 2003321202 A JP2003321202 A JP 2003321202A
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JP
Japan
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hydrogen
hydrogen storage
supply system
metal
supply
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Application number
JP2002126073A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaru Ichikawa
勝 市川
Yasushi Goto
靖志 五藤
Kazuhiro Fukada
和宏 深田
Kazuhiro Fukaya
和弘 深谷
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Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Publication date
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  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hydrogen storage/supply system which realizes a fuel cell system capable of quick response to electric power load change in a home and which is excellent in stability and efficiency at a low cost. <P>SOLUTION: Hydrogen is stored and/or supplied in the hydrogen storage/ supply system by utilizing at least either one of a hydrogenation reaction of a hydrogen storage body and a dehydrogenation reaction of a hydrogen supply body consisting of a hydrogen derivative. The system comprises a raw material storage means (a) to house the hydrogen storage body and/or the hydrogen supply body, a reaction apparatus (b) to house a metal carrying catalyst, a raw material supply means (c), a gas-liquid separating means (d), a reaction product recovering means (e) and a heating means (f) to heat the metal carrying catalyst. Furthermore, the metal carrying catalyst is such one that a catalytic metal is supported on a carrier consisting of a conductive material and the carrier can be heated by high-frequency induction heating. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、水素貯蔵・供給シ
ステムに関し、さらに詳しくは、芳香族化合物からなる
水素貯蔵体の水素化反応と、該芳香族化合物の水素化誘
導体からなる水素供給体の脱水素反応との少なくとも一
方を利用して水素の貯蔵及び/又は供給を行う、低コス
トで、安定性、効率性に優れた水素貯蔵・供給システム
に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a hydrogen storage / supply system, and more particularly, to a hydrogenation reaction of a hydrogen storage body composed of an aromatic compound and a hydrogen supply system composed of a hydrogenated derivative of the aromatic compound. The present invention relates to a hydrogen storage / supply system that stores and / or supplies hydrogen by utilizing at least one of dehydrogenation reaction, and that is low in cost, excellent in stability and efficiency.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、地球環境の悪化、例えば地球温暖
化等が問題となっており、化石燃料に代わるクリーンな
エネルギー源として水素燃料が、また、その利用形態の
一つとして水素による燃料電池システムが注目を浴びて
いる。水素は水の電気分解により製造できるため、海水
や河川の水を電気分解することを前提とすれば、水素燃
料は無尽蔵に存在することになる。しかしながら、水素
は、常温で気体であり可燃性物質でもあるため、貯蔵や
運搬が難しく、取扱いにも極めて注意を要する。
2. Description of the Related Art In recent years, deterioration of the global environment, such as global warming, has become a problem. Hydrogen fuel is used as a clean energy source to replace fossil fuels, and hydrogen is used as a fuel cell as one of its usage forms. The system is in the spotlight. Since hydrogen can be produced by electrolysis of water, the hydrogen fuel is inexhaustible on the assumption that electrolysis of seawater or river water is performed. However, since hydrogen is a gas and a flammable substance at room temperature, it is difficult to store and transport it, and handling must be extremely careful.

【0003】分散型電源として住宅用等の燃料電池シス
テムを検討する場合には、水素の供給形態が重要となる
が、水素をそのまま各家庭に供給する方法には、安全性
の問題があるばかりでなく、供給のためのインフラを整
備する必要があるという問題があり、現在、実用化可能
な水素の供給形態として、下記の方法が考えられてい
る。 A.水素をボンベ等に圧入して各家庭に配送する方法。 B.既存インフラである都市ガス、プロパンガスから水
蒸気改質等の方法により水素を得る方法。 C.夜間電力により水を電気分解して水素を得る方法。 D.太陽電池等で得た電気エネルギーにより水を電気分
解して水素を得る方法。 E.光触媒反応により光エネルギーと水から直接水素を
得る方法。 F.光合成細菌や嫌気性水素発生細菌等を用いて水素を
得る方法。
When a fuel cell system for residential use is considered as a distributed power source, the form of hydrogen supply is important, but the method of supplying hydrogen as it is to each household has safety problems. However, there is a problem that it is necessary to develop an infrastructure for supply, and currently, the following method is considered as a practical supply form of hydrogen. A. A method of pressing hydrogen into a cylinder and delivering it to each household. B. A method to obtain hydrogen from city gas or propane gas, which is an existing infrastructure, by a method such as steam reforming. C. A method of obtaining hydrogen by electrolyzing water with electricity at night. D. A method of obtaining hydrogen by electrolyzing water with electric energy obtained from a solar cell or the like. E. A method of directly obtaining hydrogen from light energy and water by a photocatalytic reaction. F. A method for obtaining hydrogen using photosynthetic bacteria or anaerobic hydrogen-producing bacteria.

【0004】これらの中で、A.は、供給システムとし
ては容易に実現可能であるが、家庭において水素ガスを
取り扱うことになるので、安全性に問題があり、実用性
は低いと考えられる。一方、B.は、既に家庭内に供給
されているガスが利用できるという点では現実的である
が、家庭内の負荷変動に対する改質器のリスポンス性が
十分ではないという問題がある。また、C.〜F.で
も、供給側と需要側にタイムラグが生じるため、家庭内
の負荷変動に追従できないという問題がある。
Among these, A. Can be easily realized as a supply system, but since hydrogen gas is handled at home, there is a problem in safety and it is considered to be of low practicality. On the other hand, B. Is practical in that the gas already supplied to the home can be used, but there is a problem that the reformer's responsivity to the load change in the home is not sufficient. In addition, C.I. ~ F. However, since there is a time lag between the supply side and the demand side, there is a problem that it is not possible to follow the load fluctuation in the home.

【0005】従って、実用化の可能性のある上記B.〜
F.の方法を実現させるために、発生させた水素を一旦
貯蔵し、必要に応じてリスポンスよく水素を燃料電池シ
ステムに供給する水素貯蔵・供給システムが検討されて
おり、例えば、特開平7−192746号公報には、水
素吸蔵合金を用いたシステムが、特開平5−27080
1号公報には、フラーレン類やカーボンナノチューブ、
カーボンナノファイバー等のカーボン材料を用いたシス
テムが開示されている。
[0005] Therefore, the above-mentioned B. ~
F. In order to realize the method described above, a hydrogen storage / supply system that temporarily stores the generated hydrogen and supplies the hydrogen to the fuel cell system with a good response when necessary is being studied. For example, JP-A-7-192746. In the publication, a system using a hydrogen storage alloy is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-27080.
No. 1 publication discloses fullerenes and carbon nanotubes,
A system using a carbon material such as carbon nanofiber is disclosed.

【0006】しかしながら、水素吸蔵合金を用いたシス
テムでは、熱によって水素の出し入れを制御できる簡便
なシステム構築を可能にするものの、合金単位重量当た
りの水素貯蔵量が低く、代表的なLaNi合金の場合で
も、水素の吸蔵量は3重量%程度に留まっている。ま
た、合金であるため重く、安定性にも欠ける。さらに、
合金の価格が高いことも実用上の大きな問題点となって
いる。
However, in a system using a hydrogen storage alloy, it is possible to construct a simple system capable of controlling the input and output of hydrogen by heat, but the hydrogen storage amount per unit weight of the alloy is low, and in the case of a typical LaNi alloy, However, the storage amount of hydrogen is only about 3% by weight. Also, since it is an alloy, it is heavy and lacks stability. further,
The high price of alloys is also a big problem in practical use.

【0007】また、カーボン材料を用いたシステムで
は、水素の高吸蔵が可能な材料が開発されつつあるもの
の未だ十分ではなく、例えば、カーボンナノチューブ
は、嵩密度が大きくて単位体積当たりの貯蔵量が低いた
め、システムが大型となる。また、これらの材料は、工
業的な規模での合成が難しく、いずれも実用に供するま
でには至っていない。
Further, in the system using a carbon material, a material capable of highly absorbing hydrogen is being developed, but it is still insufficient. For example, carbon nanotube has a large bulk density and a storage amount per unit volume is large. The low size makes the system large. Further, these materials are difficult to synthesize on an industrial scale, and none of them has been put to practical use.

【0008】かかる状況下、本出願人らは、低コスト
で、安全性、運搬性、貯蔵能力にも優れた水素貯蔵・供
給システムとして、ベンゼン/シクロヘキサン系やナフ
タレン/デカリン・テトラリン系の炭化水素に着目し、
芳香族化合物からなる水素貯蔵体の水素化反応と、該芳
香族化合物の水素化誘導体からなる水素供給体の脱水素
反応との少なくとも一方を利用して水素の貯蔵及び/又
は供給を行う水素貯蔵・供給システムを開発した。この
水素貯蔵・供給システムは、シクロヘキサンやデカリン
等の飽和炭化水素を、反応装置内の金属担持触媒(活性
炭等の担体に白金等の金属を担持)に噴射ノズルを用い
て霧状に供給して水素を発生させ、一方、水素が充填さ
れた反応装置内の金属担持触媒にベンゼンやナフタレン
等を同様に噴射して水素を貯蔵するというものである
(特願2000−388043号)。
Under such circumstances, the present applicants have proposed a benzene / cyclohexane-based hydrocarbon or a naphthalene / decalin / tetralin-based hydrocarbon as a hydrogen storage / supply system that is low in cost and excellent in safety, transportability, and storage capacity. Paying attention to
Hydrogen storage that stores and / or supplies hydrogen by using at least one of a hydrogenation reaction of a hydrogen storage body composed of an aromatic compound and a dehydrogenation reaction of a hydrogen supply body composed of a hydrogenated derivative of the aromatic compound・ Developed a supply system. This hydrogen storage / supply system supplies saturated hydrocarbons such as cyclohexane and decalin to the metal-supported catalyst (supporting metal such as platinum carrying metal such as platinum on the carrier such as activated carbon) in the reactor in the form of mist. On the other hand, hydrogen is generated, and on the other hand, benzene, naphthalene and the like are similarly injected to a metal-supported catalyst in a reactor filled with hydrogen to store hydrogen (Japanese Patent Application No. 2000-388043).

【0009】かかる水素貯蔵・供給システムにおいて
は、反応の安定性や効率性の観点から、触媒に噴射され
た原料が全て速やかに反応して反応装置から排出され、
新しい原料の供給が速やかに可能となって、反応が効率
良く安定的に継続するのが望ましい。特に、脱水素反応
で水素を発生させ、これを燃料電池に供給して発電を行
う場合には、水素発生量が変動すると発電量が変動する
ため、より安定的に水素を供給できるようにすることが
求められる。
In such a hydrogen storage / supply system, from the viewpoint of the stability and efficiency of the reaction, all the raw materials injected to the catalyst immediately react and are discharged from the reactor,
It is desirable that a new raw material can be supplied promptly and the reaction can continue efficiently and stably. In particular, when hydrogen is generated by a dehydrogenation reaction and is supplied to a fuel cell for power generation, the amount of power generation fluctuates when the amount of hydrogen generation fluctuates, so it is possible to supply hydrogen more stably. Is required.

【0010】しかしながら、上記の水素貯蔵・供給シス
テムでは、所定量の原料が噴射されると、特に、水素発
生の際には、200〜350℃に加熱された触媒が低温
の液体原料により冷却されて触媒温度が低下すると共
に、脱水素反応に伴なう吸熱により触媒温度が急激に低
下し、反応が途中で停止して、原料の一部が未反応のま
ま残る場合があった。すなわち、脱水素反応は吸熱反応
であるため、熱エネルギーを反応に追随してより多く必
要とするが、従来の方法では困難であった。また、触媒
は加熱手段によって高温に復帰するが、未反応の原料
は、一部は反応するものの大部分は反応せずに気化状態
で反応装置内に滞留していた。このような未反応の残存
気体は、新たな原料の供給による反応を妨げる可能性が
あった。さらに、反応して生じた生成気体は、気化蒸発
による体積膨張のため反応装置の外に大部分が排出され
るが、一部の生成気体は反応装置内に滞留して逆反応が
起こり元の原料に戻る可能性があった。
However, in the above hydrogen storage / supply system, when a predetermined amount of raw material is injected, the catalyst heated to 200 to 350 ° C. is cooled by the low temperature liquid raw material, especially when hydrogen is generated. As a result, the catalyst temperature is lowered, and the endothermic reaction accompanying the dehydrogenation reaction causes the catalyst temperature to be drastically lowered, the reaction is stopped in the middle, and a part of the raw material may remain unreacted. That is, since the dehydrogenation reaction is an endothermic reaction, more heat energy is required following the reaction, but it was difficult with the conventional method. Further, although the catalyst returns to a high temperature by the heating means, most of the unreacted raw material remains in the reaction apparatus in a vaporized state without partially reacting with it. Such an unreacted residual gas may hinder the reaction due to the supply of new raw material. Further, most of the product gas generated by the reaction is discharged to the outside of the reactor due to the volume expansion due to vaporization and evaporation, but a part of the product gas stays in the reactor and the reverse reaction occurs to cause the original reaction. There was a possibility of returning to the raw material.

【0011】このため、家庭内の電力の負荷変動に迅速
にリスポンスできる燃料電池システムを可能とする、低
コストで、安定性、効率性に優れた水素貯蔵・供給シス
テムを開発することが強く求められていた。
Therefore, it is strongly demanded to develop a hydrogen storage / supply system at low cost, which is excellent in stability and efficiency, which enables a fuel cell system capable of quickly responding to a load fluctuation of electric power in a home. It was being done.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来技術の問題点に鑑み、家庭内の電力の負荷変動に迅
速にリスポンスできる燃料電池システムを可能とする、
低コストで、安定性、効率性に優れた水素貯蔵・供給シ
ステムを提供することにある。特に、水素発生の際に
は、200〜350℃に加熱された触媒が低温の液体原
料により冷却されて触媒温度が低下すると共に、脱水素
反応に伴なう吸熱により触媒温度が急激に低下し、反応
が途中で停止して、原料の一部が未反応のまま残る場合
がないように、熱エネルギーを反応に追随してより多く
供給できる水素貯蔵・供給システムを提供することにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems of the prior art, an object of the present invention is to enable a fuel cell system capable of quickly responding to a load fluctuation of electric power at home.
It is to provide a hydrogen storage / supply system that is low in cost and excellent in stability and efficiency. In particular, when hydrogen is generated, the catalyst heated to 200 to 350 ° C. is cooled by the low temperature liquid raw material to lower the catalyst temperature, and the endothermic reaction accompanying the dehydrogenation reaction causes the catalyst temperature to drop sharply. It is an object of the present invention to provide a hydrogen storage / supply system that can supply more heat energy following a reaction so that the reaction does not stop midway and a part of the raw material remains unreacted.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を達成すべく鋭意研究した結果、芳香族化合物からなる
水素貯蔵体の水素化反応と、該芳香族化合物の水素化誘
導体からなる水素供給体の脱水素反応との少なくとも一
方を利用して水素の貯蔵及び/又は供給を行う水素貯蔵
・供給システムにおいて、原料貯蔵手段と、反応装置
と、原料供給手段と、気液分離手段と、反応物回収手段
とからなるシステムを構築し、その際、反応装置に収納
する金属担持触媒を、導電性材料からなる担体に触媒金
属を担持させ、この導電性材料を高周波誘導加熱により
加熱するように構成すると、上記課題が達成されること
を見出し、かかる知見に基づいて本発明を完成するに至
った。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted extensive studies to achieve the above-mentioned object, and as a result, the hydrogen storage reaction of an aromatic compound and a hydrogenated derivative of the aromatic compound were carried out. In a hydrogen storage / supply system for storing and / or supplying hydrogen by utilizing at least one of dehydrogenation reaction of a hydrogen supplier, a raw material storage means, a reaction device, a raw material supply means, and a gas-liquid separation means , Constructing a system consisting of a reactant recovery means, in which case, a metal-supported catalyst to be housed in a reaction device is supported on a carrier made of a conductive material, and the conductive metal is heated by high-frequency induction heating. It was found that the above-mentioned problems can be achieved by such a constitution, and the present invention has been completed based on such findings.

【0014】すなわち、本発明の第1の発明によれば、
芳香族化合物からなる水素貯蔵体の水素化反応と、該芳
香族化合物の水素化誘導体からなる水素供給体の脱水素
反応との少なくとも一方を利用して水素の貯蔵及び/又
は供給を行う水素貯蔵・供給システムであって、該シス
テムは、水素貯蔵体及び/又は水素供給体を収納する原
料貯蔵手段(a)と、水素貯蔵体の水素化及び/又は水
素供給体の脱水素化を行わせる金属担持触媒を収納する
反応装置(b)と、原料貯蔵手段内の水素貯蔵体及び/
又は水素供給体を反応装置へ供給する原料供給手段
(c)と、反応装置からの生成気体を凝縮させて水素と
水素貯蔵体及び/又は水素供給体に分離する気液分離手
段(d)と、分離した水素貯蔵体及び/又は水素供給体
を回収する反応物回収手段(e)と、前記金属担持触媒
を加熱する加熱手段(f)とからなり、さらに、前記金
属担持触媒は、導電性材料からなる担体とその上に担持
された触媒金属とからなり、かつ前記加熱手段は、該担
体を高周波誘導加熱可能なように構成されていることを
特徴とする水素貯蔵・供給システムが提供される。
That is, according to the first aspect of the present invention,
Hydrogen storage that stores and / or supplies hydrogen by using at least one of a hydrogenation reaction of a hydrogen storage body composed of an aromatic compound and a dehydrogenation reaction of a hydrogen supply body composed of a hydrogenated derivative of the aromatic compound A supply system, wherein the system stores a hydrogen storage and / or a raw material storage means (a) containing the hydrogen supply, and hydrogenates the hydrogen storage and / or dehydrogenates the hydrogen supply. Reactor (b) accommodating a metal-supported catalyst, and a hydrogen storage body in a raw material storage means and / or
Alternatively, a raw material supply means (c) for supplying a hydrogen supplier to the reactor, and a gas-liquid separation means (d) for condensing the produced gas from the reactor to separate hydrogen into a hydrogen storage body and / or a hydrogen supply body. , A reactant recovery means (e) for recovering the separated hydrogen storage body and / or hydrogen supply body, and a heating means (f) for heating the metal-supported catalyst, and the metal-supported catalyst is electrically conductive. There is provided a hydrogen storage / supply system comprising a carrier made of a material and a catalytic metal supported on the carrier, and the heating means is configured to enable high frequency induction heating of the carrier. It

【0015】また、本発明の第2の発明によれば、第1
の発明において、上記触媒金属は、ニッケル、パラジウ
ム、白金、ロジウム、イリジウム、ルテニウム、モリブ
デン、レニウム、タングステン、バナジウム、オスミウ
ム、クロム、コバルト、及び鉄からなる群から選ばれる
少なくとも1種の金属であることを特徴とする請求項1
に記載の水素貯蔵・供給システムが提供される。
According to the second aspect of the present invention, the first aspect
In the invention, the catalyst metal is at least one metal selected from the group consisting of nickel, palladium, platinum, rhodium, iridium, ruthenium, molybdenum, rhenium, tungsten, vanadium, osmium, chromium, cobalt, and iron. Claim 1 characterized by the above.
A hydrogen storage / supply system described in 1. is provided.

【0016】また、本発明の第3の発明によれば、第1
の発明において、上記担体は、比表面積が1000m
/m以上の金属多孔質体であることを特徴とする水素
貯蔵・供給システムが提供される。
According to a third aspect of the present invention, the first aspect
In the above invention, the carrier has a specific surface area of 1000 m 2.
There is provided a hydrogen storage / supply system, which is a porous metal body having a metal content of at least 3 / m 3 .

【0017】また、本発明の第4の発明によれば、第3
の発明において、上記金属多孔質体は、ニッケルまたは
その合金の多孔質体であることを特徴とする水素貯蔵・
供給システムが提供される。
According to the fourth aspect of the present invention, the third aspect
In the invention, the above-mentioned metal porous body is a porous body of nickel or an alloy thereof, that is, hydrogen storage
A supply system is provided.

【0018】さらに、本発明の第5の発明によれば、第
3の発明において、上記金属多孔質体の形状は、円柱状
であることを特徴とする水素貯蔵・供給システムが提供
される。
Further, according to a fifth aspect of the present invention, there is provided the hydrogen storage / supply system according to the third aspect, wherein the metal porous body has a cylindrical shape.

【0019】さらに、本発明の第6の発明によれば、第
1の発明において、上記担体は、電気抵抗率が100Ω
・m以下のフェルト状炭素系材料であることを特徴とす
る水素貯蔵・供給システムが提供される。
Further, according to a sixth invention of the present invention, in the first invention, the carrier has an electric resistivity of 100Ω.
Provided is a hydrogen storage / supply system characterized by being a felt-like carbonaceous material of m or less.

【0020】さらに、本発明の第7の発明によれば、第
1の発明において、上記反応装置(b)は、少なくとも
1本の筒状体で形成され、該筒状体の一端が上記原料供
給手段(c)と、他端が上記気液分離手段(d)と連通
していることを特徴とするの水素貯蔵・供給システムが
提供される。
Further, according to a seventh aspect of the present invention, in the first aspect, the reaction device (b) is formed of at least one tubular body, and one end of the tubular body is the raw material. There is provided a hydrogen storage / supply system characterized in that the supply means (c) and the other end communicate with the gas-liquid separation means (d).

【0021】さらに、本発明の第8の発明によれば、第
7の発明において、上記反応装置(b)の筒状体本体を
取り巻くように、金属担持触媒を加熱するコイル状の電
磁誘導コイルが配置されており、その際、該金属担持触
媒に接した熱電対により触媒温度を検知し、該電磁誘導
コイルへの高周波電流を調整して該金属担持触媒の温度
が調整されることを特徴とする水素貯蔵・供給システム
が提供される。
Further, according to an eighth invention of the present invention, in the seventh invention, a coil-shaped electromagnetic induction coil for heating the metal-supported catalyst so as to surround the tubular body of the reactor (b). Is arranged, and at that time, the temperature of the metal-supported catalyst is adjusted by detecting the catalyst temperature by a thermocouple in contact with the metal-supported catalyst and adjusting the high-frequency current to the electromagnetic induction coil. A hydrogen storage / supply system is provided.

【0022】さらに、本発明の第9の発明によれば、第
7の発明において、上記反応装置(b)の筒状体内に
は、その内径に合わせた円柱状の金属多孔質体又はフェ
ルト状炭素系材料が装填されていることを特徴とする水
素貯蔵・供給システムが提供される。
Further, according to a ninth invention of the present invention, in the seventh invention, in the cylindrical body of the reaction apparatus (b), a cylindrical metal porous body or a felt-like body having an inner diameter corresponding to the inner diameter thereof is formed. Provided is a hydrogen storage / supply system characterized by being loaded with a carbon-based material.

【0023】さらに、本発明の第10の発明によれば、
第7の発明において、上記筒状体は、耐熱性、断熱性及
び非高周波誘電加熱性である絶縁体で形成されているこ
とを特徴とする水素貯蔵・供給システムが提供される。
Further, according to the tenth invention of the present invention,
In a seventh aspect of the invention, there is provided a hydrogen storage / supply system, wherein the tubular body is formed of an insulator having heat resistance, heat insulation and non-high frequency dielectric heating.

【0024】さらに、本発明の第11の発明によれば、
第10発明において、上記絶縁体は、石英ガラス、アル
ミナ、及びセラミックからなる群から選ばれる少なくと
も1種の無機材料からなることを特徴とする水素貯蔵・
供給システムが提供される。
Further, according to the eleventh invention of the present invention,
In the tenth invention, the insulator is made of at least one inorganic material selected from the group consisting of quartz glass, alumina, and ceramics.
A supply system is provided.

【0025】さらに、本発明の第12の発明によれば、
第1の発明において、上記芳香族化合物は、ベンゼン、
トルエン、キシレン、メシチレン、ナフタレン、メチル
ナフタレン、アントラセン、ビフェニル、フェナンスレ
ン、及びそのアルキル誘導体からなる群から選ばれる少
なくとも1種の化合物であることを特徴とする請求項1
に記載の水素貯蔵・供給システムが提供される。
Further, according to the twelfth invention of the present invention,
In the first invention, the aromatic compound is benzene,
The compound is at least one compound selected from the group consisting of toluene, xylene, mesitylene, naphthalene, methylnaphthalene, anthracene, biphenyl, phenanthrene, and alkyl derivatives thereof.
A hydrogen storage / supply system described in 1. is provided.

【0026】さらに、本発明の第13の発明によれば、
第1の発明において、上記水素化誘導体は、シクロヘキ
サン、メチルシクロヘキサン、1,2−ジメチルシクロ
ヘキサン、1,3−ジメチルシクロヘキサン、デカヒド
ロナフタレン(デカリン)、及びそれらのアルキル誘導
体から選ばれる少なくとも1種の化合物であることを特
徴とする水素貯蔵・供給システムが提供される。
Further, according to the thirteenth invention of the present invention,
In the first invention, the hydrogenated derivative is at least one selected from cyclohexane, methylcyclohexane, 1,2-dimethylcyclohexane, 1,3-dimethylcyclohexane, decahydronaphthalene (decalin), and alkyl derivatives thereof. Provided is a hydrogen storage / supply system characterized by being a compound.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below.

【0028】1.水素貯蔵・供給システムの基本構成 本発明の水素貯蔵・供給システムは、上述のように、
(a)水素貯蔵体及び/又は水素供給体を収納する原料
貯蔵手段と、(b)水素貯蔵体の水素化及び/又は水素
供給体の脱水素化を行わせる金属担持触媒を収納する反
応装置と、(c)原料貯蔵手段内の水素貯蔵体及び/又
は水素供給体を反応装置へ供給する原料供給手段と、
(d)反応装置からの生成気体を凝縮させて水素と水素
貯蔵体及び/又は水素供給体に分離する気液分離手段
と、(e)分離した水素貯蔵体及び/又は水素供給体を
回収する反応物回収手段と、金属担持触媒を加熱する加
熱手段(f)とからなり、さらに、金属担持触媒が、導
電性材料からなる担体に触媒金属が担持されており、前
記加熱手段が、この担体を高周波誘導加熱可能なように
構成されていることを特徴とするが、上記基本構成に
は、反応装置における水素化反応及び/又は脱水素反応
の条件を制御する制御手段を含ませることが好ましい。
以下、本発明に係る水素貯蔵・供給システムの実施の形
態について、図面に基づいて詳細に説明する。
1. Basic configuration of hydrogen storage / supply system The hydrogen storage / supply system of the present invention, as described above,
(A) A raw material storage means for accommodating a hydrogen storage body and / or a hydrogen supply body, and (b) a reaction apparatus for accommodating a metal-supported catalyst for hydrogenating the hydrogen storage body and / or dehydrogenating the hydrogen supply body. And (c) a raw material supply means for supplying the hydrogen storage body and / or the hydrogen supply body in the raw material storage means to the reactor,
(D) Gas-liquid separation means for condensing the produced gas from the reactor to separate hydrogen into a hydrogen storage body and / or hydrogen supply body, and (e) recovering the separated hydrogen storage body and / or hydrogen supply body. It comprises a reactant collecting means and a heating means (f) for heating the metal-supported catalyst. Further, the metal-supported catalyst has a catalyst metal supported on a carrier made of a conductive material. Is configured to be capable of high-frequency induction heating, but it is preferable that the basic configuration includes a control means for controlling the conditions of the hydrogenation reaction and / or the dehydrogenation reaction in the reactor. .
Hereinafter, embodiments of a hydrogen storage / supply system according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0029】(実施の形態1)図1は、水素の貯蔵と供
給の少なくとも一方を行うことができる水素貯蔵・供給
システムの構成の一例を模式的に示す説明図である。図
1の構成は、水素の貯蔵と供給の両方が可能なシステム
を示しているが、不要な手段を省き、いずれか一方のみ
が可能なように構成してもよい。この水素貯蔵・供給シ
ステム1は、主に、原料貯蔵手段2と、原料送出手段3
と、反応装置4と、気体分離手段5と、反応物回収手段
8と、生成気体排出手段12と、制御手段10とを備え
ている。
(Embodiment 1) FIG. 1 is an explanatory view schematically showing an example of the configuration of a hydrogen storage / supply system capable of storing and / or supplying hydrogen. Although the configuration of FIG. 1 shows a system capable of both storage and supply of hydrogen, it is also possible to omit unnecessary means and configure only one of them. The hydrogen storage / supply system 1 mainly includes a raw material storage means 2 and a raw material delivery means 3.
1, a reactor 4, a gas separation unit 5, a reactant recovery unit 8, a generated gas discharge unit 12, and a control unit 10.

【0030】原料貯蔵手段2は、タンク状に形成され、
水素貯蔵体であるベンゼン又は水素供給体であるシクロ
へキサンが収納される。また、原料供給手段3は、原料
貯蔵手段2から導いたベンゼン又はシクロへキサンを加
圧して反応装置4に原料を供給するための構成部であ
り、コンプレッサ(ポンプ)31と、電磁弁よりなるバ
ルブ32とにより構成されており、原料貯蔵手段2と配
管接続されている。バルブ32により、反応装置4に供
給される原料の供給量や供給時間が制御される。
The raw material storage means 2 is formed in a tank shape,
Benzene, which is a hydrogen storage body, or cyclohexane, which is a hydrogen supply body, is stored. The raw material supply means 3 is a component for pressurizing the benzene or cyclohexane introduced from the raw material storage means 2 to supply the raw material to the reaction device 4, and comprises a compressor (pump) 31 and a solenoid valve. The valve 32 and the raw material storage means 2 are connected by piping. The valve 32 controls the supply amount and supply time of the raw material supplied to the reactor 4.

【0031】反応装置4は、ベンゼン又はシクロへキサ
ンを触媒に接触させて、水素付加反応又は脱水素反応を
行わせる構成部であるが、少なくとも1本の筒状体で反
応装置を形成することを特徴とする。反応装置4は、石
英ガラス、アルミナ、セラミック等の耐熱性の高い絶縁
体の筒状体で形成されており、筒状体本体42の内部に
は、多孔質状の触媒41が収納されている。筒状体本体
42の一端42aは原料供給手段3に配管接続されてお
り、原料供給装置3からの原料が、例えば分散板によ
り、触媒41上に均一に分散される。尚、反応装置4
は、原料の均一な分散、触媒の加熱効率等の観点から、
複数の細管で形成してもよい。
The reactor 4 is a component that causes hydrogenation reaction or dehydrogenation reaction by bringing benzene or cyclohexane into contact with the catalyst. At least one tubular body forms the reactor. Is characterized by. The reactor 4 is formed of a cylindrical body of an insulating material having high heat resistance such as quartz glass, alumina, ceramics, etc., and a porous catalyst 41 is housed inside a cylindrical body main body 42. . One end 42a of the tubular body 42 is pipe-connected to the raw material supply means 3, and the raw material from the raw material supply device 3 is uniformly dispersed on the catalyst 41 by, for example, a dispersion plate. Incidentally, the reaction device 4
Is from the viewpoint of uniform dispersion of raw materials, heating efficiency of the catalyst, etc.
It may be formed of a plurality of thin tubes.

【0032】ここで、筒状体本体42は、流路を保ちな
がら金属担持触媒を充填できるものあれば任意の形状で
よく、また、内径をすり鉢状や蛇腹状のように変化させ
てもよく、その形状寸法は使用状態に合わせて適宜選択
することができる。また、筒状体本体42は、ニクロム
線等のヒーターにより触媒を加熱する場合には、アルミ
等の熱伝導性のよい材質で形成するのが好ましい。
Here, the cylindrical body 42 may have any shape as long as it can be filled with the metal-supported catalyst while maintaining the flow path, and the inner diameter may be changed to a mortar shape or a bellows shape. The shape and size can be appropriately selected according to the use condition. Further, when the catalyst is heated by a heater such as a nichrome wire, the tubular body 42 is preferably formed of a material having good thermal conductivity such as aluminum.

【0033】触媒41としては、本実施の形態では、ニ
ッケル多孔質体やフェルト状炭素地に白金を担持させ
た、原料及び反応生成物が透過可能なポーラスな触媒を
用い、反応装置内の触媒の重量を10gとしているが、
その重量や大きさは必要に応じて調整すべき因子であ
り、特に限定されない。
As the catalyst 41, in the present embodiment, a porous catalyst in which platinum is supported on a nickel porous body or a felt-like carbon material and through which raw materials and reaction products can pass is used. Although the weight of is 10g,
The weight and size are factors to be adjusted as necessary, and are not particularly limited.

【0034】また、触媒の加熱手段としては、本発明で
は高周波誘導加熱によることを特徴としており、本実施
の形態においては、反応装置4の筒状体本体42を取り
巻くように、触媒41を加熱するコイル状の電磁誘導コ
イル11が配置されており、触媒41に接した熱電対4
5により触媒温度を検知し、電磁誘導コイルへの高周波
電流を調整して触媒41の温度が調整される。
The present invention is characterized in that high-frequency induction heating is used as the catalyst heating means. In the present embodiment, the catalyst 41 is heated so as to surround the tubular body 42 of the reactor 4. The coil-shaped electromagnetic induction coil 11 is arranged, and the thermocouple 4 in contact with the catalyst 41
The temperature of the catalyst 41 is adjusted by detecting the catalyst temperature by 5 and adjusting the high frequency current to the electromagnetic induction coil.

【0035】尚、高周波誘導加熱は、電磁誘導コイルに
高周波電流を流すことにより発生させた高周波で導電体
を誘導加熱するもので、電磁誘導作用により導電体に渦
電流が発生し、ジュール熱によって導電体が加熱される
ものである。電磁誘導コイルに印加する高周波電流の周
波数としては、加熱する導電体とのインピーダンスマッ
チングにもよるが、一般的には350〜450kHzが
使用される。
The high frequency induction heating is for induction heating a conductor with a high frequency generated by passing a high frequency current through an electromagnetic induction coil. An eddy current is generated in the conductor due to the electromagnetic induction action, and Joule heat is generated. The conductor is heated. The frequency of the high-frequency current applied to the electromagnetic induction coil is generally 350 to 450 kHz, although it depends on the impedance matching with the conductor to be heated.

【0036】電磁誘導コイルの形状としては、一般的な
コイル形状の他、渦巻き形状が採用できる。コイル形状
の場合は、加熱する導電体をコイルの中心に、渦巻き形
状の場合は、導電体を渦巻きの中心線上に配置すると、
効率的かつリスポンスよく加熱できる。
As the shape of the electromagnetic induction coil, a spiral shape can be adopted in addition to a general coil shape. In the case of the coil shape, the conductor to be heated is placed in the center of the coil, and in the case of the spiral shape, the conductor is placed on the center line of the spiral,
Can be heated efficiently and with good response.

【0037】高周波誘導加熱を行う場合には、電磁誘導
コイルに高周波電流を流し続けると導電体が加熱され続
けるため、一般的には温度制御が必要となる。温度制御
の方法としては、導電体の温度を測定して電磁誘導コイ
ルに流れる高周波電流を制御する種々のフィードバック
制御が可能であり、本発明で用いる加熱温度(100〜
500℃)においては、一般的な熱電対によるフィード
バック制御で十分である。また、加熱のために投入され
るエネルギーと反応に要するエネルギーとのバランスを
取るために、反応に必要な単位時間当たりの熱量を求め
て電磁誘導コイルに印加する電流(電力)を制御するこ
とも可能である。
In the case of performing high frequency induction heating, the temperature control is generally required because the conductor is continuously heated when the high frequency current is continuously supplied to the electromagnetic induction coil. As a method for controlling the temperature, various kinds of feedback control are possible, in which the temperature of the conductor is measured and the high-frequency current flowing in the electromagnetic induction coil is controlled.
At 500 ° C., feedback control using a general thermocouple is sufficient. Further, in order to balance the energy input for heating and the energy required for reaction, it is also possible to obtain the amount of heat per unit time required for reaction and control the current (electric power) applied to the electromagnetic induction coil. It is possible.

【0038】また、より効率的に、かつリスポンスよく
加熱を行うため、金属担持触媒の担体としてカーボン等
の導電体を用い、渦電流が発生する形状に形成すること
により、金属担持触媒を直接加熱することが好ましい。
さらに、金属担持触媒のみを効率よく瞬時に加熱するた
めに、筒状体本体を石英ガラスや、アルミナ、セラミッ
ク等の耐熱性の高い絶縁体で形成する。筒状体本体が複
数の場合には、各筒状体本体を電磁誘導コイルで取り囲
んで各々加熱するようにしてもよく、複数の筒状体本体
をまとめて1つの電磁誘導コイルで取り囲んで加熱して
もよい。尚、筒状体本体の長手方向に電磁誘導コイルを
複数配置し、例えば、原料の供給側から順に触媒温度が
高くなるように加熱してもよい。
In order to heat the metal-supported catalyst more efficiently and with good response, a conductor such as carbon is used as a carrier for the metal-supported catalyst, and the metal-supported catalyst is directly heated by forming it into a shape in which eddy current is generated. Preferably.
Furthermore, in order to efficiently and instantly heat only the metal-supported catalyst, the tubular body main body is formed of a highly heat-resistant insulator such as quartz glass, alumina, or ceramic. When there are a plurality of tubular bodies, each tubular body may be surrounded by an electromagnetic induction coil for heating, or a plurality of tubular bodies may be collectively surrounded by one electromagnetic induction coil for heating. You may. Note that a plurality of electromagnetic induction coils may be arranged in the longitudinal direction of the tubular body main body, and, for example, heating may be performed in order from the raw material supply side so that the catalyst temperature increases.

【0039】触媒41の温度は、電磁誘導コイル11に
より、ベンゼンの水素付加反応によりシクロへキサンを
生成させる際には、約60〜120℃に加熱する。変換
効率を考慮すると、95〜105℃に加熱することが好
ましい。また、シクロへキサンの脱水素反応によりベン
ゼンを生成させる際には、約220〜400℃に加熱す
る。同様に変換効率を考慮すると、250〜350℃に
加熱することが好ましい。尚、後者の触媒温度を高目に
設定するのは、水素付加反応は発熱反応であり、脱水素
反応は吸熱反応であるため、後者は熱エネルギーをより
多く必要とするからである。また、反応装置4の筒状体
本体42の他端42bは電磁弁よりなるバルブ6を介し
て気液分離手段5に配管接続され、反応装置4と原料供
給手段3との間の配管は、分岐されて電磁弁よりなるバ
ルブ7を介して水素供給手段(図示せず)に配管接続さ
れている。
The temperature of the catalyst 41 is heated to about 60 to 120 ° C. when the cyclohexane is produced by the hydrogen addition reaction of benzene by the electromagnetic induction coil 11. Considering the conversion efficiency, it is preferable to heat to 95 to 105 ° C. Further, when benzene is produced by the dehydrogenation reaction of cyclohexane, it is heated to about 220 to 400 ° C. Similarly, in consideration of conversion efficiency, it is preferable to heat to 250 to 350 ° C. The reason why the catalyst temperature of the latter is set high is that the hydrogen addition reaction is an exothermic reaction and the dehydrogenation reaction is an endothermic reaction, so that the latter requires more heat energy. Further, the other end 42b of the tubular body 42 of the reaction device 4 is connected to the gas-liquid separation means 5 through a valve 6 composed of an electromagnetic valve, and the pipe between the reaction device 4 and the raw material supply means 3 is It is branched and connected to a hydrogen supply means (not shown) through a valve 7 which is an electromagnetic valve.

【0040】バルブ6は、反応装置4内の生成物を生成
気体排出手段11及び気液分離手段5に導くときに使用
される。反応装置4において、水素とベンゼンとの間で
水素付加反応が起きるとシクロヘキサンが生成し、ま
た、シクロヘキサンの脱水素反応が起きるとベンゼンと
水素が生成するが、これらの生成物は気体であるため、
気液分離手段5は、反応装置4から送られてくるベンゼ
ン又はシクロへキサンを完全に液化させて水素を分離す
るために設けられている。また、バルブ7は、水素を、
水素供給手段から反応装置4内に導入・制御するための
バルブであり、水素付加反応でベンゼンからシクロヘキ
サンを生成させるときに使用するものである。
The valve 6 is used when introducing the product in the reactor 4 to the produced gas discharge means 11 and the gas-liquid separation means 5. In the reactor 4, when a hydrogen addition reaction occurs between hydrogen and benzene, cyclohexane is produced, and when a dehydrogenation reaction of cyclohexane occurs, benzene and hydrogen are produced, but these products are gases. ,
The gas-liquid separating means 5 is provided for completely liquefying benzene or cyclohexane sent from the reactor 4 to separate hydrogen. In addition, the valve 7
A valve for introducing / controlling the hydrogen from the hydrogen supplying means into the reactor 4, and is used when cyclohexane is produced from benzene in the hydrogen addition reaction.

【0041】気液分離手段5は、冷却水による冷却を行
う、らせん状細管、交互冷却パイプ構造等の熱交換器5
1aからなる蒸気凝縮部51と、水素に同伴する液滴を
分離する、活性炭や水素セパレータ膜等の水素分離部5
2aからなる水素抽出部52とにより構成されている。
蒸気凝縮部51は、発生した水素と芳香族化合物及び水
素化芳香族化合物との気液分離を効率的に実現するた
め、例えば、冷却水温度(例えば5〜20℃)を調節し
て最適化を図ることが好ましい。
The gas-liquid separating means 5 is a heat exchanger 5 for cooling with cooling water, such as a spiral thin tube or an alternating cooling pipe structure.
A vapor condensing unit 51 composed of 1a and a hydrogen separating unit 5 such as activated carbon or a hydrogen separator film for separating droplets accompanying hydrogen.
2a of the hydrogen extraction unit 52.
The vapor condensing unit 51 optimizes, for example, by adjusting the cooling water temperature (for example, 5 to 20 ° C.) in order to efficiently realize gas-liquid separation of the generated hydrogen from the aromatic compound and the hydrogenated aromatic compound. Preferably.

【0042】水素抽出部52は、通常、蒸気凝縮部51
の接触面積、冷却水温度、発生水素速度等の諸因子を操
作することにより、水素の分離・精製を行うことが可能
であるため、必ずしも必要とはしないが、より高純度
(99.9%以上)の水素の供給が要求される場合に
は、活性炭や、水素セパレータ膜のシリカ分離膜やパラ
ジウム・銀分離膜等の従来技術を用いて水素の高純度化
を行う必要があるので、本実施の形態では追加設置して
いる。なお、反応物回収手段8と水素抽出部52との間
に、例えばガラスウール、ワイヤーメッシュ等を充填し
た気液分離部(図示せず)を設けて、水素抽出部52へ
の液滴の同伴量を減少させることもできる。
The hydrogen extraction section 52 is usually the vapor condensation section 51.
Although it is not necessary to separate and purify hydrogen by manipulating various factors such as the contact area, cooling water temperature, and hydrogen generation rate, it is not absolutely necessary, but higher purity (99.9% If the hydrogen supply of above) is required, it is necessary to purify hydrogen using conventional technology such as activated carbon, silica separation membrane of hydrogen separator membrane, palladium / silver separation membrane, etc. In the embodiment, it is additionally installed. A gas-liquid separation unit (not shown) filled with, for example, glass wool, wire mesh or the like is provided between the reactant recovery unit 8 and the hydrogen extraction unit 52, and the droplets are entrained in the hydrogen extraction unit 52. The amount can also be reduced.

【0043】反応物回収手段8は、気液分離手段5の蒸
気凝縮部51と配管接続されており、蒸気凝縮部51で
冷却されて液化したシクロヘキサン又はベンゼンは、反
応物回収手段8に送られて回収される。また、反応物回
収手段8は、気液分離手段5の水素抽出部52とも配管
接続されており、生成した水素は、蒸気凝縮部51で液
化したシクロヘキサン又はベンゼンと共に一旦反応物回
収手段8に入った後、水素抽出部52に送られ、水素抽
出部52内に設置された活性炭や水素セパレータ膜から
なる水素分離部52aにより、質量が軽く、また拡散速
度が大きい水素ガスのみが分離精製される。精製された
水素は、水素抽出部52に接続された配管91及び水素
放出側バルブ92を通って外部、例えば、住宅用燃料電
池システム等に効率的に供給される。
The reactant collecting means 8 is connected to the vapor condensing section 51 of the gas-liquid separating means 5 by piping, and the cyclohexane or benzene cooled and liquefied in the vapor condensing section 51 is sent to the reactant collecting means 8. Be recovered. The reactant recovery means 8 is also connected to the hydrogen extraction part 52 of the gas-liquid separation means 5 by piping, and the generated hydrogen once enters the reactant recovery means 8 together with cyclohexane or benzene liquefied in the vapor condensing part 51. After that, the hydrogen is sent to the hydrogen extraction unit 52, and the hydrogen separation unit 52a including the activated carbon and the hydrogen separator film installed in the hydrogen extraction unit 52 separates and purifies only the hydrogen gas having a light mass and a high diffusion rate. . The purified hydrogen is efficiently supplied to the outside, for example, a residential fuel cell system or the like through a pipe 91 connected to the hydrogen extraction unit 52 and a hydrogen discharge side valve 92.

【0044】上述のように、気液分離手段5の水素抽出
部52は、通常は不用なので、気液分離手段5の蒸気凝
縮部51と水素抽出部52出口とを直接配管接続し、水
素抽出部52をバイパスして水素を配管91に送り、蒸
気凝縮部51の底部に溜まった液状のシクロヘキサン又
はベンゼンを反応物回収手段8に回収してもよい。ま
た、配管91には、発生ガス量を計測するためのセンサ
93が設置されているため、水素の発生量を測定するこ
とができる。
As described above, the hydrogen extraction section 52 of the gas-liquid separation means 5 is usually unnecessary, so the vapor condensation section 51 of the gas-liquid separation means 5 and the outlet of the hydrogen extraction section 52 are directly connected by piping to extract hydrogen. Alternatively, hydrogen may be sent to the pipe 91 by bypassing the portion 52, and liquid cyclohexane or benzene accumulated at the bottom of the vapor condensing portion 51 may be recovered by the reactant recovery means 8. Further, since the sensor 91 for measuring the generated gas amount is installed in the pipe 91, the generated amount of hydrogen can be measured.

【0045】一方、コンプレッサ(ポンプ)31、バル
ブ32、ヒーター43、熱電対45、バルブ6、バルブ
7、バルブ92、センサ93は、それぞれ制御手段10
と電気的に接続されており、熱電対45、センサ93等
からの情報をもとに、コンプレッサ(ポンプ)や各バル
ブの作動、ヒーターへの熱量(制御手段は図示せず)を
制御できるように構成されている。
On the other hand, the compressor (pump) 31, the valve 32, the heater 43, the thermocouple 45, the valve 6, the valve 7, the valve 92, and the sensor 93 respectively include the control means 10.
It is electrically connected to the thermocouple 45, and based on information from the thermocouple 45, the sensor 93, etc., the operation of the compressor (pump) and each valve, and the heat quantity to the heater (control means not shown) can be controlled. Is configured.

【0046】2.水素貯蔵・供給システムの稼動方法 本発明の水素貯蔵・供給システムは、上述のような構成
からなり、かつ、反応装置が水素供給体もしくは水素貯
蔵体が気相と液相の共存界面を形成する、少なくとも1
本の筒状体で形成されていることを特徴とする。本発明
の水素貯蔵・供給システムを用いてベンゼンの水素付加
反応により水素を貯蔵する手順と、シクロヘキサンの脱
水素反応により外部に水素を供給する手順の一例につい
て、図1に基づいて簡単に説明する。
2. Method of Operating Hydrogen Storage / Supply System The hydrogen storage / supply system of the present invention is configured as described above, and the reactor has a hydrogen supplier or a hydrogen store that forms a coexisting interface between a gas phase and a liquid phase. , At least 1
It is characterized by being formed of a tubular body of a book. An example of a procedure for storing hydrogen by a hydrogen addition reaction of benzene using the hydrogen storage / supply system of the present invention and an example of a procedure for supplying hydrogen to the outside by a dehydrogenation reaction of cyclohexane will be briefly described with reference to FIG. .

【0047】ベンゼンの水素付加反応により水素を貯蔵
する場合には、まず、電磁誘導コイル11に高周波電流
を流し、熱電対45によるフィードバック制御で触媒4
1の温度を100℃前後に調整しながら、バルブ7を開
いて、水素供給手段(図示せず)より反応装置4に水素
を供給すると共に、バルブ32を開き、コンプレッサ
(ポンプ)31を作動させて、原料貯蔵手段2内のベン
ゼンを反応装置4に連続的に所定量供給し、触媒41に
ベンゼンと水素とを接触させる。
When hydrogen is stored by the hydrogenation reaction of benzene, first, a high frequency current is passed through the electromagnetic induction coil 11 and the catalyst 4 is fed back by the thermocouple 45.
While adjusting the temperature of 1 to around 100 ° C., the valve 7 is opened, hydrogen is supplied to the reactor 4 from the hydrogen supply means (not shown), the valve 32 is opened, and the compressor (pump) 31 is operated. Then, a predetermined amount of benzene in the raw material storage means 2 is continuously supplied to the reaction device 4 to bring the catalyst 41 into contact with benzene and hydrogen.

【0048】このとき、水素付加反応に伴って気体状の
シクロヘキサンが生成するが、生成したシクロヘキサン
は、反応装置4の筒状体本体42の原料供給側42aか
ら原料が連続的に供給されるため、気液分離手段5に排
出され、気液分離手段5の蒸気凝縮部51で冷却されて
液状となり、反応物回収手段8に移動して反応物回収手
段8内に蓄えられる。一方、未反応の水素は、一旦反応
物回収手段8に入り、気液分離手段5の水素抽出部52
を経由して、外部に移動するが、水素供給手段に接続し
て回収し、循環使用するように構成してもよい。
At this time, gaseous cyclohexane is produced along with the hydrogenation reaction, but the produced cyclohexane is continuously supplied from the raw material supply side 42a of the tubular body 42 of the reactor 4. The liquid is discharged to the gas-liquid separation unit 5, cooled in the vapor condensing unit 51 of the gas-liquid separation unit 5, becomes liquid, and is moved to the reactant collection unit 8 and stored in the reactant collection unit 8. On the other hand, unreacted hydrogen once enters the reactant collecting means 8 and enters the hydrogen extracting section 52 of the gas-liquid separating means 5.
Although it is moved to the outside via the above, it may be configured to be connected to a hydrogen supply means to be collected and recycled.

【0049】一方、シクロヘキサンの脱水素反応により
水素を外部に供給する場合には、まず、電磁誘導コイル
11に高周波電流を流し、熱電対45によるフィードバ
ック制御で触媒41の温度を400℃前後に調整しなが
ら、バルブ32を開くと共に、コンプレッサ(ポンプ)
31を作動させて、原料貯蔵手段2内のシクロヘキサン
を反応装置4に連続的に所定量供給し、触媒41にシク
ロヘキサンを接触させる。
On the other hand, when supplying hydrogen to the outside by the dehydrogenation reaction of cyclohexane, first, a high frequency current is passed through the electromagnetic induction coil 11 and the temperature of the catalyst 41 is adjusted to around 400 ° C. by feedback control by the thermocouple 45. While opening the valve 32, the compressor (pump)
31 is operated to continuously supply a predetermined amount of cyclohexane in the raw material storage means 2 to the reaction device 4 to bring the catalyst 41 into contact with cyclohexane.

【0050】このとき、脱水素反応に伴って気体状のベ
ンゼンと水素が生成するが、生成したベンゼンは、反応
装置4の筒状体本体42の原料供給側42aから原料が
連続的に供給されるため、気液分離手段5に排出され、
気液分離手段5の蒸気凝縮部51で冷却されて液状とな
り、反応物回収手段8に移動して反応物回収手段8内に
蓄えられる。一方、生成した水素は、一旦反応物回収手
段8に入り、気液分離手段5の水素抽出部52から配管
91、センサ93を経由して、外部に移動する。
At this time, gaseous benzene and hydrogen are produced along with the dehydrogenation reaction, and the produced benzene is continuously supplied from the raw material supply side 42a of the tubular body 42 of the reactor 4. Therefore, it is discharged to the gas-liquid separation means 5,
It is cooled in the vapor condensing part 51 of the gas-liquid separation means 5 to be in a liquid state, moves to the reactant collecting means 8 and is stored in the reactant collecting means 8. On the other hand, the produced hydrogen once enters the reactant recovery means 8 and moves to the outside from the hydrogen extraction section 52 of the gas-liquid separation means 5 via the pipe 91 and the sensor 93.

【0051】以上、燃料電池への適用を前提に本発明の
水素貯蔵・供給システムを説明したが、当然のことなが
ら、本発明の水素貯蔵・供給システムを燃料電池以外の
発電装置に適用してもよい。例えば、水素を燃やしてス
チームを発生させ、タービンを回転させて発電機によっ
て電気をつくるようにしてもよい。また、従来の火力発
電所や原子力発電所等の電気供給システムと、本発明の
水素貯蔵・供給システムとを併用してもよい。
Although the hydrogen storage / supply system of the present invention has been described above on the assumption that it is applied to a fuel cell, it goes without saying that the hydrogen storage / supply system of the present invention is applied to a power generator other than a fuel cell. Good. For example, hydrogen may be burned to generate steam, and a turbine may be rotated to generate electricity by a generator. Further, the hydrogen storage / supply system of the present invention may be used in combination with the conventional electric power supply system such as a thermal power plant or a nuclear power plant.

【0052】3.金属担持触媒 本発明で使用される金属担持触媒に担持される金属とし
ては、ニッケル、パラジウム、白金、ロジウム、イリジ
ウム、ルテニウム、モリブデン、レニウム、タングステ
ン、バナジウム、オスミウム、クロム、コバルト、及び
鉄等の貴金属類等が挙げられるが、これらは単一であっ
ても2種以上併用してもよい。その内、白金、タングス
テン、レニウム、モリブデン、ロジウム、バナジウム
は、活性、安定性、取り扱い性等の面から特に好まし
い。
3. Metal-supported catalyst The metal supported on the metal-supported catalyst used in the present invention includes nickel, palladium, platinum, rhodium, iridium, ruthenium, molybdenum, rhenium, tungsten, vanadium, osmium, chromium, cobalt and iron. Examples thereof include noble metals, and these may be used alone or in combination of two or more kinds. Among them, platinum, tungsten, rhenium, molybdenum, rhodium and vanadium are particularly preferable from the viewpoint of activity, stability, handleability and the like.

【0053】金属担持触媒における金属の担持率は、担
体に対して通常0.1〜50重量%、好ましくは0.5
〜20重量%である。また、2種以上の金属を用いる複
合金属系触媒の場合は、主金属成分M1に対して添加金
属M2の添加量が、M2/M1原子比で0.001〜1
0、特に0.01〜5であることが好ましい。尚、M1
及びM2は、各々以下に示す金属である。 M1:白金、パラジウム、ルテニウム M2:イリジウム、レニウム、ニッケル、モリブデン、
タングステン、ルテニウム、バナジウム、オスミウム、
クロム、コバルト、鉄
The metal loading of the metal-supported catalyst is usually 0.1 to 50% by weight, preferably 0.5.
Is about 20% by weight. Further, in the case of a composite metal-based catalyst using two or more kinds of metals, the addition amount of the added metal M2 to the main metal component M1 is 0.001 to 1 in terms of M2 / M1 atomic ratio.
It is preferably 0, particularly preferably 0.01 to 5. Incidentally, M1
And M2 are the metals shown below. M1: platinum, palladium, ruthenium M2: iridium, rhenium, nickel, molybdenum,
Tungsten, ruthenium, vanadium, osmium,
Chrome, cobalt, iron

【0054】また、水素貯蔵及び水素供給の効率は、主
触媒金属である炭素担持白金触媒に、上記金属のカルボ
ニル錯体、アセチルアセトナート塩、シクロペンタジエ
ニル錯体等を同時あるいは逐次的に添加し、加熱分解後
に水素還元処理を行うことにより、一層改善される。
Regarding the efficiency of hydrogen storage and hydrogen supply, a carbonyl complex of the above metal, an acetylacetonate salt, a cyclopentadienyl complex, etc. are added simultaneously or sequentially to the carbon-supported platinum catalyst which is the main catalyst metal. Further, it is further improved by performing hydrogen reduction treatment after thermal decomposition.

【0055】一方、活性金属を担持する担体としては、
例えば、活性炭、カーボンナノチューブ、モレキュラシ
ーブ、ゼオライト等の多孔質担体、又はシリカゲル、ア
ルミナ等の公知の担体が使用できるが、前記のように、
カーボン等の導電体を用い、渦電流が発生する形状に形
成することにより、金属担持触媒を直接加熱できるよう
にすることが好ましい。具体的には、比表面積が100
0m/m以上、より好ましくは5000m /m
以上で空孔が連通している金属多孔質体や、電気抵抗率
が100Ω・m以下のフェルト状炭素系材料が好適であ
る。
On the other hand, as the carrier carrying the active metal,
For example, activated carbon, carbon nanotubes, molecular
Tube, porous carrier such as zeolite, silica gel,
Known carriers such as Lumina can be used, but as described above,
Using a conductor such as carbon, shape it so that eddy currents are generated.
By making it possible to directly heat the metal-supported catalyst
Is preferred. Specifically, the specific surface area is 100
0mTwo/ MThreeAbove, more preferably 5000 m Two/ MThree
With the above, the porous metal and the electrical resistivity
Fe-like carbonaceous materials having a resistance of 100 Ω · m or less are suitable.
It

【0056】金属担持触媒の形状は、特に限定されず、
収納される筒状体の形状など使用形態に合わせて適宜選
択される。
The shape of the metal-supported catalyst is not particularly limited,
The shape is appropriately selected according to the usage such as the shape of the cylindrical body to be stored.

【0057】4.水素供給体 本発明に用いられる芳香族化合物としては、ベンゼン、
トルエン、キシレン、メシチレン、ナフタレン、メチル
ナフタレン、アントラセン、ビフェニル、フェナスレン
等の芳香族炭化水素化合物、又はそれらのアルキル誘導
体が挙げられるが、この中でもベンゼン、トルエン、キ
シレン、ナフタレン等が効率の面から特に好適に使用さ
れる。
4. Hydrogen supplier As the aromatic compound used in the present invention, benzene,
Aromatic hydrocarbon compounds such as toluene, xylene, mesitylene, naphthalene, methylnaphthalene, anthracene, biphenyl, and phenanthrene, and alkyl derivatives thereof can be mentioned. Among them, benzene, toluene, xylene, naphthalene, etc. It is preferably used.

【0058】[0058]

【実施例】以下に、本発明の実施の形態で述べた水素貯
蔵・供給システムに関して、実施例及び比較例を用いて
詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例によって
何ら限定されるものではない。
EXAMPLES The hydrogen storage / supply system described in the embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples. Not a thing.

【0059】(実施例1)図1に示す装置を用いて実験
を行った。金属担持触媒としては、比表面積が約750
0m/mのニッケル多孔質体に10重量%の白金を
担持させた金属多孔質体を、筒状反応装置の内径に合わ
せて円柱状に加工したものを用いた。触媒の量は10g
とし、この触媒を内径5cmの石英ガラス製筒状反応装
置4に収納し、出力約1kwの誘導加熱により350℃
に加熱して、原料としてのシクロヘキサンを0.3ml
/秒の割合で触媒に供給して水素発生を行わせた。1分
間あたりの水素発生量を測定した結果、水素生成速度は
18l/分であった。
Example 1 An experiment was conducted using the apparatus shown in FIG. As a metal-supported catalyst, the specific surface area is about 750.
A metal porous body in which 10% by weight of platinum was supported on a nickel porous body of 0 m 2 / m 3 was processed into a cylindrical shape according to the inner diameter of the cylindrical reactor. The amount of catalyst is 10g
This catalyst was stored in a quartz glass tubular reactor 4 having an inner diameter of 5 cm, and the temperature was 350 ° C. by induction heating with an output of about 1 kw.
Heat to 0.3 ml of cyclohexane as raw material
Hydrogen was generated by supplying hydrogen to the catalyst at a rate of / sec. As a result of measuring the hydrogen generation amount per minute, the hydrogen generation rate was 18 l / min.

【0060】(実施例2)実施例1において、金属担持
触媒として、電気抵抗率約10Ω・mのフェルト状炭素
に10重量%の白金を担持させたものを用いて反応装置
に充填した以外は、実施例1と同様の条件で実験を行っ
た。1分間あたりの水素発生量を測定した結果、水素生
成速度は18l/分であった。
(Example 2) The procedure of Example 1 was repeated except that the metal-supported catalyst was prepared by using felt-like carbon having an electric resistivity of about 10 Ω. An experiment was performed under the same conditions as in Example 1. As a result of measuring the hydrogen generation amount per minute, the hydrogen generation rate was 18 l / min.

【0061】(実施例3)実施例1において、触媒を1
00℃に加熱し、ベンゼンを0.3ml/秒の割合で反
応装置4の一端42aから連続的に供給するとともに、
水素を20l/分の割合で同じく反応装置4の一端42
aから連続的に供給してベンゼンの水素付加反応を行わ
せた。その結果、投入ベンゼンの98%がシクロヘキサ
ンに変換されているのが確認された。
(Example 3) In Example 1, 1 catalyst was used.
While heating to 00 ° C., benzene is continuously supplied at a rate of 0.3 ml / sec from the one end 42a of the reaction device 4, and
Similarly, hydrogen is supplied at a rate of 20 l / min to one end 42 of the reactor 4.
The hydrogenation reaction of benzene was carried out by continuously supplying from a. As a result, it was confirmed that 98% of the input benzene was converted to cyclohexane.

【0062】(比較例1)実施例1において、筒状反応
装置として内径5cmのステンレス製筒状反応装置4を
用いて、その内周面壁に白金触媒を塗布し、出力約1k
wの誘導加熱によりステンレス製筒状反応装置自体を3
50℃に直接加熱したこと以外は、実施例1と同様の条
件で実験を行った。1分間あたりの水素発生量を測定し
た結果、水素生成速度は5l/分であった。
(Comparative Example 1) In Example 1, a stainless steel tubular reactor 4 having an inner diameter of 5 cm was used as a tubular reactor, a platinum catalyst was applied to the inner peripheral wall of the tubular reactor, and the output was about 1 k.
The stainless steel tubular reactor itself was heated to 3 by induction heating of w.
An experiment was conducted under the same conditions as in Example 1 except that the heating was performed directly at 50 ° C. As a result of measuring the hydrogen generation amount per minute, the hydrogen generation rate was 5 l / min.

【0063】[0063]

【発明の効果】以上のように、本発明の水素貯蔵・供給
システムは、特に、水素発生の際には、200〜350
℃に加熱された触媒が低温の液体原料により冷却されて
触媒温度が低下すると共に、脱水素反応に伴なう吸熱に
より触媒温度が急激に低下し、反応が途中で停止して、
原料の一部が未反応のまま残る場合がないように、熱エ
ネルギーを反応に追随してより多く供給できるので、芳
香族化合物の水素化誘導体からなる水素供給体の脱水素
反応おいて、安定的かつ効率的に水素供給を行うことが
できる効果がある。
As described above, the hydrogen storage / supply system of the present invention is used in the range of 200 to 350, especially when hydrogen is generated.
The catalyst heated to ℃ is cooled by the low temperature liquid raw material to lower the catalyst temperature, and the endothermic reaction accompanying the dehydrogenation reaction causes the catalyst temperature to drop sharply and the reaction to stop halfway.
Since more heat energy can be supplied by following the reaction so that a part of the raw material does not remain unreacted, it is stable in the dehydrogenation reaction of the hydrogen supplier consisting of the hydrogenated derivative of the aromatic compound. There is an effect that hydrogen can be supplied efficiently and efficiently.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の水素貯蔵・供給システムの構成を模式
的に示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of a hydrogen storage / supply system of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 水素貯蔵・供給システム 2 原料貯蔵手段 3 原料供給手段 31 コンプレッサ(ポンプ) 32 バルブ 4 反応装置 41 触媒 42 筒状体本体 43 ヒーター 44 ヒーター格納部 45 熱電対 5 気液分離手段 51 蒸気凝縮部 52 水素抽出部 6 バルブ 7 バルブ 8 反応物回収手段 91 水素送出ライン 92 バルブ 93 センサ 10 制御手段 11 電磁誘導コイル 12 生成気体排出手段 1 Hydrogen storage and supply system 2 Raw material storage means 3 Raw material supply means 31 Compressor 32 valves 4 reactor 41 catalyst 42 Tubular body 43 heater 44 Heater storage 45 thermocouple 5 Gas-liquid separation means 51 Steam condensing section 52 Hydrogen extractor 6 valves 7 valves 8 Reactant recovery means 91 Hydrogen delivery line 92 valve 93 sensor 10 Control means 11 Electromagnetic induction coil 12 Generated gas discharging means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B01J 35/10 301 B01J 35/10 301J C01B 3/22 C01B 3/22 Z F17C 11/00 F17C 11/00 C H01M 8/04 H01M 8/04 J (72)発明者 五藤 靖志 茨城県つくば市和台32番地 積水化学工業 株式会社内 (72)発明者 深田 和宏 茨城県つくば市和台32番地 積水化学工業 株式会社内 (72)発明者 深谷 和弘 茨城県つくば市和台32番地 積水化学工業 株式会社内 Fターム(参考) 4G069 AA03 AA08 BA08A BA08B BB02A BB02B BC54A BC58A BC59A BC60A BC64A BC65A BC68B BC69A BC75B CC40 DA06 EA06 EA10 EC01X EC01Y EC27 4G140 AA16 AA27 AA42 DA05 DC02 DC03 DC07 5H027 AA02 BA13 MM21 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) B01J 35/10 301 B01J 35/10 301J C01B 3/22 C01B 3/22 Z F17C 11/00 F17C 11/00 C H01M 8/04 H01M 8/04 J (72) Inventor Yasushi Goto 32 Wadai, Tsukuba, Ibaraki Prefecture Sekisui Chemical Co., Ltd. (72) Inventor Kazuhiro Fukada 32 Wadai, Tsukuba, Ibaraki Sekisui Chemical Co., Ltd. In-house (72) Inventor Kazuhiro Fukaya 32, Wadai, Tsukuba, Ibaraki Sekisui Chemical Co., Ltd. F-term (reference) 4G069 AA03 AA08 BA08A BA08B BB02A BB02B BC54A BC58A BC59A BC60A BC64A BC65A BC68B BC69A BC75B CC40YEC01 EA06 EC01 EC01X EC27 4G140 AA16 AA27 AA42 DA05 DC02 DC03 DC07 5H027 AA02 BA13 MM21

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 芳香族化合物からなる水素貯蔵体の水素
化反応と、該芳香族化合物の水素化誘導体からなる水素
供給体の脱水素反応との少なくとも一方を利用して水素
の貯蔵及び/又は供給を行う水素貯蔵・供給システムで
あって、 該システムは、水素貯蔵体及び/又は水素供給体を収納
する原料貯蔵手段(a)と、水素貯蔵体の水素化及び/
又は水素供給体の脱水素化を行わせる金属担持触媒を収
納する反応装置(b)と、原料貯蔵手段内の水素貯蔵体
及び/又は水素供給体を反応装置へ供給する原料供給手
段(c)と、反応装置からの生成気体を凝縮させて水素
と水素貯蔵体及び/又は水素供給体に分離する気液分離
手段(d)と、分離した水素貯蔵体及び/又は水素供給
体を回収する反応物回収手段(e)と、前記金属担持触
媒を加熱する加熱手段(f)とからなり、さらに、 前記金属担持触媒は、導電性材料からなる担体とその上
に担持された触媒金属とからなり、かつ前記加熱手段
は、該担体を高周波誘導加熱可能なように構成されてい
ることを特徴とする水素貯蔵・供給システム。
1. Storage and / or storage of hydrogen utilizing at least one of a hydrogenation reaction of a hydrogen storage body made of an aromatic compound and a dehydrogenation reaction of a hydrogen supply body made of a hydrogenated derivative of the aromatic compound. A hydrogen storage / supply system for supplying, comprising: a raw material storage means (a) for accommodating a hydrogen storage body and / or a hydrogen supply body;
Alternatively, a reactor (b) containing a metal-supported catalyst for performing dehydrogenation of the hydrogen supplier, and a raw material supply means (c) for supplying the hydrogen storage body and / or the hydrogen supply body in the raw material storage means to the reactor. A gas-liquid separation means (d) for condensing the produced gas from the reactor to separate hydrogen into a hydrogen storage body and / or a hydrogen supply body, and a reaction for recovering the separated hydrogen storage body and / or the hydrogen supply body. And a heating means (f) for heating the metal-supported catalyst. Further, the metal-supported catalyst is composed of a carrier made of a conductive material and a catalyst metal carried thereon. The hydrogen storage / supply system is characterized in that the heating means is configured to enable high frequency induction heating of the carrier.
【請求項2】 上記触媒金属は、ニッケル、パラジウ
ム、白金、ロジウム、イリジウム、ルテニウム、モリブ
デン、レニウム、タングステン、バナジウム、オスミウ
ム、クロム、コバルト、及び鉄からなる群から選ばれる
少なくとも1種の金属であることを特徴とする請求項1
に記載の水素貯蔵・供給システム。
2. The catalyst metal is at least one metal selected from the group consisting of nickel, palladium, platinum, rhodium, iridium, ruthenium, molybdenum, rhenium, tungsten, vanadium, osmium, chromium, cobalt, and iron. Claim 1 characterized by the above.
The hydrogen storage / supply system described in 1.
【請求項3】 上記担体は、比表面積が1000m
以上の金属多孔質体であることを特徴とする請求項
1に記載の水素貯蔵・供給システム。
3. The carrier has a specific surface area of 1000 m 2 /
The hydrogen storage / supply system according to claim 1, wherein the hydrogen storage / supply system is a porous metal body having m 3 or more.
【請求項4】 上記金属多孔質体は、ニッケルまたはそ
の合金の多孔質体であることを特徴とする請求項3に記
載の水素貯蔵・供給システム。
4. The hydrogen storage / supply system according to claim 3, wherein the metal porous body is a porous body of nickel or an alloy thereof.
【請求項5】 上記金属多孔質体の形状は、円柱状であ
ることを特徴とする請求項3に記載の水素貯蔵・供給シ
ステム。
5. The hydrogen storage / supply system according to claim 3, wherein the porous metal body has a cylindrical shape.
【請求項6】 上記担体は、電気抵抗率が100Ω・m
以下のフェルト状炭素系材料であることを特徴とする請
求項1に記載の水素貯蔵・供給システム。
6. The carrier has an electric resistivity of 100 Ω · m.
The hydrogen storage / supply system according to claim 1, which is a felt-like carbon-based material below.
【請求項7】 上記反応装置(b)は、少なくとも1本
の筒状体で形成され、該筒状体の一端が上記原料供給手
段(c)と、他端が上記気液分離手段(d)と連通して
いることを特徴とする請求項1に記載の水素貯蔵・供給
システム。
7. The reactor (b) is formed of at least one tubular body, one end of the tubular body is the raw material supply means (c), and the other end is the gas-liquid separation means (d). The hydrogen storage / supply system according to claim 1, which is in communication with the hydrogen storage / supply system.
【請求項8】 上記反応装置(b)の筒状体本体を取り
巻くように、金属担持触媒を加熱するコイル状の電磁誘
導コイルが配置されており、その際、該金属担持触媒に
接した熱電対により触媒温度を検知し、該電磁誘導コイ
ルへの高周波電流を調整して該金属担持触媒の温度が調
整されることを特徴とする請求項7に記載の水素貯蔵・
供給システム。
8. A coil-shaped electromagnetic induction coil for heating the metal-supported catalyst is arranged so as to surround the main body of the tubular body of the reaction device (b), and at that time, a thermoelectric element in contact with the metal-supported catalyst is disposed. 8. The hydrogen storage / storage according to claim 7, wherein the temperature of the metal-supported catalyst is adjusted by detecting the catalyst temperature by a pair and adjusting the high frequency current to the electromagnetic induction coil.
Supply system.
【請求項9】 上記反応装置(b)の筒状体内には、そ
の内径に合わせた円柱状の金属多孔質体又はフェルト状
炭素系材料が装填されていることを特徴とする請求項7
に記載の水素貯蔵・供給システム。
9. The cylindrical porous body of the reactor (b) is filled with a cylindrical metal porous body or felt-like carbonaceous material matching the inner diameter thereof.
The hydrogen storage / supply system described in 1.
【請求項10】 上記筒状体は、耐熱性、断熱性及び非
高周波誘電加熱性である絶縁体で形成されていることを
特徴とする請求項7に記載の水素貯蔵・供給システム。
10. The hydrogen storage / supply system according to claim 7, wherein the tubular body is formed of an insulator having heat resistance, heat insulation, and non-high frequency dielectric heating.
【請求項11】 上記絶縁体は、石英ガラス、アルミ
ナ、及びセラミックからなる群から選ばれる少なくとも
1種の無機材料からなることを特徴とする請求項10に
記載の水素貯蔵・供給システム。
11. The hydrogen storage / supply system according to claim 10, wherein the insulator is made of at least one inorganic material selected from the group consisting of quartz glass, alumina, and ceramics.
【請求項12】 上記芳香族化合物は、ベンゼン、トル
エン、キシレン、メシチレン、ナフタレン、メチルナフ
タレン、アントラセン、ビフェニル、フェナンスレン、
及びそのアルキル誘導体からなる群から選ばれる少なく
とも1種の化合物であることを特徴とする請求項1に記
載の水素貯蔵・供給システム。
12. The aromatic compound is benzene, toluene, xylene, mesitylene, naphthalene, methylnaphthalene, anthracene, biphenyl, phenanthrene,
The hydrogen storage / supply system according to claim 1, wherein the hydrogen storage / supply system is at least one compound selected from the group consisting of and an alkyl derivative thereof.
【請求項13】 上記水素化誘導体は、シクロヘキサ
ン、メチルシクロヘキサン、1,2−ジメチルシクロヘ
キサン、1,3−ジメチルシクロヘキサン、デカヒドロ
ナフタレン(デカリン)、及びそれらのアルキル誘導体
から選ばれる少なくとも1種の化合物であることを特徴
とする請求項1に記載の水素貯蔵・供給システム。
13. The hydrogenated derivative is at least one compound selected from cyclohexane, methylcyclohexane, 1,2-dimethylcyclohexane, 1,3-dimethylcyclohexane, decahydronaphthalene (decalin), and alkyl derivatives thereof. The hydrogen storage / supply system according to claim 1, wherein
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005203188A (en) * 2004-01-14 2005-07-28 Nippon Oil Corp Method for generating hydrogen for fuel cell and fuel cell system
JP2019034256A (en) * 2017-08-10 2019-03-07 国立研究開発法人物質・材料研究機構 Catalyst for hydrogen production and method for producing the same, and hydrogen production device using the same
CN111276715A (en) * 2020-02-24 2020-06-12 云南电网有限责任公司电力科学研究院 Organic liquid heating and heat-insulating device for organic liquid fuel cell automobile
JP2021014397A (en) * 2019-07-11 2021-02-12 コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ Dihydrogen generator

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005203188A (en) * 2004-01-14 2005-07-28 Nippon Oil Corp Method for generating hydrogen for fuel cell and fuel cell system
JP4666301B2 (en) * 2004-01-14 2011-04-06 Jx日鉱日石エネルギー株式会社 Method for generating hydrogen for fuel cell and fuel cell system
JP2019034256A (en) * 2017-08-10 2019-03-07 国立研究開発法人物質・材料研究機構 Catalyst for hydrogen production and method for producing the same, and hydrogen production device using the same
JP2021014397A (en) * 2019-07-11 2021-02-12 コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ Dihydrogen generator
JP7086141B2 (en) 2019-07-11 2022-06-17 コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ Dihydrogen maker
CN111276715A (en) * 2020-02-24 2020-06-12 云南电网有限责任公司电力科学研究院 Organic liquid heating and heat-insulating device for organic liquid fuel cell automobile

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